エンコーダー自作 : OLD MAKERS

2015年 05月 17日

エンコーダー自作

倒立振子の精度を向上させるためには、走行速度を測定する必要がありそうである。実際の走行速度を計測できれば、その値をフィードバックして機体が設定速度以上に走り出して転倒することも防げそうである。
　そこで、3号機用にエンコーダーを自作することにした。３号機に適用するとして設計的な制限要素であるが、モーターの背面に軸端が2㎜ほど出ているのでここにエンコーダーの円板は取り付けられそうであるが高さは2㎜以内、円板の直径は最大16㎜。最大の問題は両モーターの隙間が11㎜しかない、したがってエンコーダーの高さは5.5㎜以内に収めなければならない。
　最も高さ方向に場所をとりそうなフォトインタラプタから選定する。選定したのは秋月電子で手に入るTPR-105Fという高さ1.4㎜のものである。これを取り付ける基板の厚みが1.6㎜であるから合計で3㎜であり、まだ2㎜ほど余裕がある。
　なんとかなりそうなので、例によって３D図面をえがいてみることに、出来上がった図面がこれである。フォトインタラプタを90度方向に2個取り付けることができる。

　円板は厚手の写真用紙に印刷することにする。モーター軸に瞬間接着剤で固定。

　フォトインタラプター（TPR-105F)と抵抗類を基板に装着。両サイドのピンはモーターDC端子に基板を固定するために半田付けする。

モーターに取り付けてみる、なかなか良い感じである。

プログラムを組んで、Arduinoで試運転してみる。モニター上に回転数、速度、電圧が表示される。モーター電圧を変えればそれなりに表示が変わっているので、これで良いのであろう。

回転数の変化をLCDに表示させてみた。

さて、これを倒立振子3号機に組み込むにはどうしようか思案中である。今の構想では前後進中に機体の速度を制限して、それを越える場合には前後進のために変更している機体の傾きをある程度元へ戻すことにしているので、エンコーダーは左右どちらかの一個でも問題なさそうであるし、回転方向もかんけいないのでフォトインタラプターも一個で良いかもしれない。
　改良個所もあるので、もう一個本番用を作って3号機に載せようかと思っている。
（2015年5月）

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by kookymaverick | 2015-05-17 20:50 | Arduino | Comments(3)

Commented by ばんと at 2015-05-21 08:09 x

kookyさん、毎度です。

ダイセンのDCモータに、エンコーダ板を
取り付けるだけの軸の長さがあるので
すね。

当方は、タミヤのギヤボックスはまだ研究
半ばで、新たにツインモータギヤボックス
を入手しました。
ギヤ比が58:1で、モータひとつで双方の
車軸を同時に回せたりと、いい感じなの
です。

モータとかエンコーダとかの情報を交換
しましょう。

Commented by kooky at 2015-05-21 13:06 x

ばんとさん、
長さといってもわずか1㎜程度です。これに紙製の円板を瞬間接着剤で固定したというきわどい工作です。
マブチのモーターにも同程度の軸長さがあると思いますので挑戦されてはいかがですか。

Commented by ばんと at 2015-05-21 15:51 x

kookyさん、毎度です。

1mmですか、転倒したら外れそうですね。結構厳しいですね。

ところで、設計時からロボコン4号には、
回転計(ロータリエンコーダ)をつけて
ます。
ミニ四駆用の両軸を持ったモータには
ロータリエンコーダを取り付けるのが
容易です。

↓ここ
http://memo.tank.jp/archives/10885

ロボコン4号は、回転計の雑な製作と
ギヤボックスのギヤ比の関係か、あま
りいい結果を得られてないのです。
回転板を透明なアクリルにして、
シールで遮光をすれば、かなり良い
精度がでるように思います。
次は、ここらの作り直しです。


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